Erster Standard für 50Gbit/s-Glasfaser im Automobilbereich ...

Der Standard IEEE 802.3cz-2023 (nGBASE-AU) fügt Spezifikationen für die physikalische Schicht und Verwaltungsparameter für den Betrieb von 2,5 bis 50 Gbit/s auf Glasfaser in einer Automobilumgebung hinzu.

„Stand heute bietet die Standardtechnologie IEEE 802.3cz die einzige existierende Lösung für 25 Gbit/s und 50 Gbit/s Single-Lane-Verbindungen mit 4 Inline-Anschlüssen und einer maximalen Länge von 40 Metern im Auto über OM3-Multimode-Glasfaser“, sagte Luis Manuel Torres, Hauptsystemarchitekt bei KDPOF in Spanien und aktives Mitglied der IEEE Standards Association.

Der Ethernet Amendment 7: Physical Layer Specifications and Management Parameters for Multi-Gigabit Glass Fiber Automotive Ethernet wurde von Grund auf mit dem Ziel entwickelt, strenge Automotive-Anforderungen zu erfüllen und den Stromverbrauch zu senken. Darüber hinaus ist es widerstandsfähiger gegenüber Alterungsproblemen und zukunftssicher, sodass Steuergeräte bei Beibehaltung des gleichen Kabelbaums auf höhere Geschwindigkeiten aufgerüstet werden können.

„Wir freuen uns sehr über diesen wichtigen Meilenstein für optisches Multi-Gigabit-Ethernet im Automobilbereich“, sagte Rubén Pérez de Aranda, CTO und Mitbegründer von KDPOF sowie IEEE Senior Member und aktiver Teilnehmer der IEEE 802.3-Arbeitsgruppe. „Der 802.3 Task Force gehören zahlreiche Personen an, die mit wichtigen Automobilherstellern wie PSA, Toyota, BMW, Ford, GM und Volvo, Tier-1-Zulieferern und Komponentenlieferanten verbunden sind.“

Der Standard spezifiziert Geschwindigkeiten von 2,5, 5, 10, 25 und 50 Gbit/s pro Spur und erfüllt Automobiltemperaturanforderungen von -40 °C bis +105 °C sowie OEM-Zuverlässigkeitsanforderungen mit einer Betriebsdauer von mindestens 15 Jahren und 10 FIT .

Die maximale Verbindungslänge beträgt 40 Meter mit vier Inline-Anschlüssen und ist erschwinglich, da das höhere optische Leistungsbudget Anschlüsse mit geringerer Toleranz und die Verwendung von OM3-Fasern für die Produktion großer Stückzahlen ermöglicht.

Der geringere Durchmesser der OM3-Faser führt zu einer erheblichen Kosteneffizienz. Im Vergleich dazu sind die für 25GBASE-T1 vorgeschlagenen kupfergeschirmten Differentialpaare (SDP) AWG26 (0,14 mm^2) und AWG24 (0,22 mm^2). Als Referenz: Das Cat 6A-Kabel hat normalerweise AWG23. Da keine EMV-Abschirmung erforderlich ist, sind die optischen Steckverbinder kleiner und mechanisch robuster.

Im Gegensatz zu Kupfer können auf einer Länge von 40 Metern bis zu vier Inline-Stecker für eine Geschwindigkeit von 25 Gbit/s und zwei Inline-Stecker für 50 Gbit/s eingefügt werden. Bei Kupfer ist die Einfügung von zwei Inline-Steckern mit einer maximalen Länge von 11 Metern und 25Gbit/s möglich.

Der Kommunikationskanal ermöglicht eine viel einfachere physikalische Schicht mit einer geringeren DSP-/Entzerrungskomplexität und erfordert keine Echounterdrückung, was zu einem geringeren Stromverbrauch, einer geringeren Latenz, einer kleineren Siliziumfläche und einer insgesamt kostengünstigeren Lösung führt. Für Zuverlässigkeit und Verbindungsmanagement steht ein spezieller OAM-Seitenkanal (Operations, Administration and Maintenance) zur Verfügung.

Der IEEE 802.3cz-2023-Standard steht zum Download bereit unter: https://standards.ieee.org/ieee/802.3cz/10918/

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